本發(fā)明涉及工控?cái)?shù)據(jù)處理，具體而言，涉及一種工控安全系統(tǒng)用數(shù)據(jù)處理方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著工業(yè)自動(dòng)化和信息化的快速發(fā)展，工業(yè)控制系統(tǒng)（industrial?controlsystem，簡(jiǎn)稱ics）在現(xiàn)代制造業(yè)和基礎(chǔ)設(shè)施中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。然而，隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及和設(shè)備互聯(lián)的深化，工控系統(tǒng)的安全性和可靠性面臨著日益嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。工控系統(tǒng)不僅涉及設(shè)備的運(yùn)行，還包括與外部網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換，這使得其在面對(duì)設(shè)備故障和網(wǎng)絡(luò)攻擊時(shí)，容易遭受更為復(fù)雜的風(fēng)險(xiǎn)。

2、在傳統(tǒng)的工控系統(tǒng)管理中，設(shè)備的維護(hù)和網(wǎng)絡(luò)的安全防護(hù)往往采取基于經(jīng)驗(yàn)或定期巡檢的方法，這種方式存在著維護(hù)頻率不精準(zhǔn)、設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)維護(hù)不協(xié)調(diào)等問(wèn)題，容易導(dǎo)致設(shè)備故障未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)或網(wǎng)絡(luò)攻擊未能及時(shí)響應(yīng)，從而造成生產(chǎn)停滯、經(jīng)濟(jì)損失，甚至對(duì)公共安全構(gòu)成威脅。

3、因此，有必要提供一種工控安全系統(tǒng)用數(shù)據(jù)處理方法及系統(tǒng)用以解決傳統(tǒng)的工控系統(tǒng)管理存在維護(hù)頻率不精準(zhǔn)和設(shè)備網(wǎng)絡(luò)維護(hù)不協(xié)調(diào)的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于此，本發(fā)明提出了一種工控安全系統(tǒng)用數(shù)據(jù)處理方法及系統(tǒng)，旨在解決傳統(tǒng)的工控系統(tǒng)管理存在維護(hù)頻率不精準(zhǔn)和設(shè)備網(wǎng)絡(luò)維護(hù)不協(xié)調(diào)的問(wèn)題。

2、一方面，本發(fā)明提出了一種工控安全系統(tǒng)用數(shù)據(jù)處理方法，包括：

3、采集設(shè)備數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)；其中，所述設(shè)備數(shù)據(jù)包括設(shè)備故障次數(shù)、設(shè)備故障頻率和設(shè)備檢修成功率；所述網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包括傳輸數(shù)據(jù)加密情況、網(wǎng)絡(luò)攻擊次數(shù)和網(wǎng)絡(luò)攻擊響應(yīng)情況；

4、根據(jù)所述設(shè)備故障次數(shù)和設(shè)備故障頻率計(jì)算設(shè)備可靠性指數(shù)，根據(jù)設(shè)備可靠性指數(shù)和設(shè)備檢修成功率計(jì)算設(shè)備狀態(tài)值，基于所述設(shè)備狀態(tài)值與歷史數(shù)據(jù)的相似度確定設(shè)備維護(hù)頻率；

5、基于數(shù)據(jù)加密情況和網(wǎng)絡(luò)攻擊次數(shù)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)安全指數(shù)，根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)安全指數(shù)判斷是否需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行維護(hù)，當(dāng)判斷需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行維護(hù)時(shí)，基于網(wǎng)絡(luò)安全指數(shù)和網(wǎng)絡(luò)攻擊響應(yīng)情況計(jì)算當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)值，根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)值確定網(wǎng)絡(luò)維護(hù)頻率；

6、根據(jù)所述設(shè)備狀態(tài)值和網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)值計(jì)算工控安全系統(tǒng)的綜合狀態(tài)值，根據(jù)所述綜合狀態(tài)值確定設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)定期同步維護(hù)頻率。

7、進(jìn)一步的，所述根據(jù)所述設(shè)備故障次數(shù)和設(shè)備故障頻率計(jì)算設(shè)備可靠性指數(shù)時(shí)，包括：

8、通過(guò)下列公式計(jì)算設(shè)備可靠性指數(shù)：

9、

10、上式中，r表示設(shè)備可靠性指數(shù)，n表示設(shè)備故障次數(shù)，t表示設(shè)備運(yùn)行總時(shí)間，λ表示設(shè)備故障頻率，其中，λ=n/t，a表示設(shè)備故障次數(shù)權(quán)重系數(shù)，b表示設(shè)備故障頻率權(quán)重系數(shù)，其中，a和b的取值范圍均為0-1。

11、進(jìn)一步的，所述根據(jù)設(shè)備可靠性指數(shù)和設(shè)備檢修成功率計(jì)算設(shè)備狀態(tài)值時(shí)，包括：

12、通過(guò)下式計(jì)算所述設(shè)備狀態(tài)值：

13、

14、上式中，v表示設(shè)備狀態(tài)值，r表示設(shè)備可靠性指數(shù)，s表示設(shè)備檢修成功率。

15、進(jìn)一步的，所述基于所述設(shè)備狀態(tài)值與歷史數(shù)據(jù)的相似度確定設(shè)備維護(hù)頻率時(shí)，包括：

16、若歷史數(shù)據(jù)中存在與設(shè)備狀態(tài)值相同的歷史設(shè)備狀態(tài)值，則以歷史設(shè)備狀態(tài)值對(duì)應(yīng)的歷史設(shè)備維護(hù)頻率作為當(dāng)前的設(shè)備維護(hù)頻率；

17、若歷史數(shù)據(jù)中不存在與設(shè)備狀態(tài)值相同的歷史設(shè)備狀態(tài)值，則設(shè)置第一狀態(tài)值和第二狀態(tài)值；其中，所述第一狀態(tài)值小于所述第二狀態(tài)值；

18、若所述設(shè)備狀態(tài)值小于或等于所述第一狀態(tài)值，則將第一維護(hù)頻率作為設(shè)備維護(hù)頻率；

19、若所述設(shè)備狀態(tài)值大于所述第一狀態(tài)值，且小于或等于所述第二狀態(tài)值，則將第二維護(hù)頻率作為設(shè)備維護(hù)頻率；

20、若所述設(shè)備狀態(tài)值大于所述第二狀態(tài)值，則將第三維護(hù)頻率作為設(shè)備維護(hù)頻率；

21、其中，所述第一維護(hù)頻率大于所述第二維護(hù)頻率，所述第二維護(hù)頻率大于所述第三維護(hù)頻率。

22、進(jìn)一步的，所述基于數(shù)據(jù)加密情況和網(wǎng)絡(luò)攻擊次數(shù)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)安全指數(shù)時(shí)，包括：

23、所述加密情況為數(shù)據(jù)加密成功占比；

24、通過(guò)下式根據(jù)所述數(shù)據(jù)加密成功占比和網(wǎng)絡(luò)攻擊次數(shù)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)安全指數(shù)：

25、

26、上式中，i表示網(wǎng)絡(luò)安全指數(shù)，e表示數(shù)據(jù)加密成功占比，a表示網(wǎng)絡(luò)攻擊次數(shù)，α表示加密情況調(diào)整系數(shù)，β表示網(wǎng)絡(luò)攻擊次數(shù)調(diào)整系數(shù)，其中，α和β的取值范圍均為0-1。

27、進(jìn)一步的，所述根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)安全指數(shù)判斷是否需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行維護(hù)時(shí)，包括：

28、設(shè)置網(wǎng)絡(luò)安全指數(shù)最小值，若所述網(wǎng)絡(luò)安全指數(shù)小于或等于所述網(wǎng)絡(luò)安全指數(shù)最小值，則判斷需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行維護(hù)；

29、若所述網(wǎng)絡(luò)安全指數(shù)大于所述網(wǎng)絡(luò)安全指數(shù)最小值，則判斷不需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行維護(hù)。

30、進(jìn)一步的，所述當(dāng)判斷需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行維護(hù)時(shí)，基于網(wǎng)絡(luò)安全指數(shù)和網(wǎng)絡(luò)攻擊響應(yīng)情況計(jì)算當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)值時(shí)，包括：

31、所述網(wǎng)絡(luò)攻擊響應(yīng)情況包括攻擊響應(yīng)時(shí)間、措施響應(yīng)時(shí)間、恢復(fù)時(shí)間和恢復(fù)成功率；

32、計(jì)算攻擊平均響應(yīng)時(shí)間、措施平均響應(yīng)時(shí)間、平均恢復(fù)時(shí)間和恢復(fù)成功率；

33、通過(guò)下式計(jì)算當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)值：

34、

35、上式中，z表示網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)值，i表示網(wǎng)絡(luò)安全指數(shù)，tg表示攻擊平均響應(yīng)時(shí)間，tc表示措施平均響應(yīng)時(shí)間，th表示平均恢復(fù)時(shí)間，l表示恢復(fù)成功率，c表示攻擊平均響應(yīng)時(shí)間調(diào)整系數(shù)，d表示措施平均響應(yīng)時(shí)間調(diào)整系數(shù)，e表示平均恢復(fù)時(shí)間調(diào)整系數(shù)，f表示恢復(fù)成功率調(diào)整系數(shù)，其中，c、d、e和f的取值范圍均為0-1。

36、進(jìn)一步的，所述根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)值確定網(wǎng)絡(luò)維護(hù)頻率時(shí)，包括：

37、若歷史數(shù)據(jù)中存在與網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)值相同的歷史網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)值，則以歷史網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)值對(duì)應(yīng)的歷史網(wǎng)絡(luò)維護(hù)頻率作為當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)維護(hù)頻率；

38、若歷史數(shù)據(jù)中不存在與網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)值相同的歷史網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)值，則設(shè)置第一網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)值和第二網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)值；其中，所述第一網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)值小于所述第二網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)值；

39、若所述網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)值小于或等于所述第一網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)值，則將第一網(wǎng)絡(luò)維護(hù)頻率作為網(wǎng)絡(luò)維護(hù)頻率；

40、若所述網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)值大于所述第一網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)值，且小于或等于所述第二網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)值，則將第二網(wǎng)絡(luò)維護(hù)頻率作為網(wǎng)絡(luò)維護(hù)頻率；

41、若所述網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)值大于所述第二網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)值，則將第三網(wǎng)絡(luò)維護(hù)頻率作為網(wǎng)絡(luò)維護(hù)頻率；

42、其中，所述第一網(wǎng)絡(luò)維護(hù)頻率大于所述第二網(wǎng)絡(luò)維護(hù)頻率，所述第二網(wǎng)絡(luò)維護(hù)頻率大于所述第三網(wǎng)絡(luò)維護(hù)頻率。

43、進(jìn)一步的，所述根據(jù)所述設(shè)備狀態(tài)值和網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)值計(jì)算工控安全系統(tǒng)的綜合狀態(tài)值，根據(jù)所述綜合狀態(tài)值確定設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)定期同步維護(hù)頻率時(shí)，包括：

44、所述綜合狀態(tài)值為所述設(shè)備狀態(tài)值與網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)值的和值，根據(jù)所述和值確定設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)定期同步維護(hù)頻率；

45、設(shè)置第一和值和第二和值，所述第一和值小于所述第二和值；

46、若所述綜合狀態(tài)值小于所述第一和值，則定期同步維護(hù)頻率為第一頻率；

47、若所述綜合狀態(tài)值大于或等于所述第一和值，且小于或等于所述第二和值，則定期同步維護(hù)頻率為第二頻率；

48、若所述綜合狀態(tài)值大于所述第二和值，則定期同步維護(hù)頻率為第三頻率；

49、其中，所述第一頻率大于所述第二頻率，所述第二頻率大于所述第三頻率。

50、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)維護(hù)和管理，顯著提升了工控系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。首先，通過(guò)設(shè)備故障次數(shù)、故障頻率和檢修成功率等參數(shù)，計(jì)算設(shè)備可靠性指數(shù)和狀態(tài)值，能夠準(zhǔn)確評(píng)估設(shè)備的健康狀況，從而確定合適的設(shè)備維護(hù)頻率。這不僅避免了過(guò)度維護(hù)，也降低了設(shè)備故障帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。其次，基于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，如數(shù)據(jù)加密情況、網(wǎng)絡(luò)攻擊次數(shù)和響應(yīng)情況，計(jì)算網(wǎng)絡(luò)安全指數(shù)，并判斷是否需要維護(hù)，確保網(wǎng)絡(luò)在攻擊威脅下得到及時(shí)保護(hù)。進(jìn)一步，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)安全指數(shù)和網(wǎng)絡(luò)攻擊響應(yīng)情況計(jì)算網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)值，確定適時(shí)的網(wǎng)絡(luò)維護(hù)頻率。最重要的是，通過(guò)綜合考慮設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)值，系統(tǒng)能自動(dòng)調(diào)整設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)的定期同步維護(hù)頻率，確保兩者在優(yōu)化的維護(hù)計(jì)劃下協(xié)同運(yùn)行，降低系統(tǒng)故障和安全隱患。該方法不僅提高了工控系統(tǒng)的整體安全性和響應(yīng)能力，還通過(guò)智能化的數(shù)據(jù)分析降低了運(yùn)維成本和人為失誤風(fēng)險(xiǎn)，為長(zhǎng)期可靠運(yùn)行提供了堅(jiān)實(shí)保障。

51、另一方面，本技術(shù)還提供了一種工控安全系統(tǒng)用數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，包括：

52、采集模塊，被配置為采集設(shè)備數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)；其中，所述設(shè)備數(shù)據(jù)包括設(shè)備故障次數(shù)、設(shè)備故障頻率和設(shè)備檢修成功率；所述網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包括傳輸數(shù)據(jù)加密情況、網(wǎng)絡(luò)攻擊次數(shù)和網(wǎng)絡(luò)攻擊響應(yīng)情況；

53、設(shè)備處理模塊，被配置為根據(jù)所述設(shè)備故障次數(shù)和設(shè)備故障頻率計(jì)算設(shè)備可靠性指數(shù)，根據(jù)設(shè)備可靠性指數(shù)和設(shè)備檢修成功率計(jì)算設(shè)備狀態(tài)值，基于所述設(shè)備狀態(tài)值與歷史數(shù)據(jù)的相似度確定設(shè)備維護(hù)頻率；

54、網(wǎng)絡(luò)處理模塊，被配置為基于數(shù)據(jù)加密情況和網(wǎng)絡(luò)攻擊次數(shù)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)安全指數(shù)，根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)安全指數(shù)判斷是否需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行維護(hù)，當(dāng)判斷需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行維護(hù)時(shí)，基于網(wǎng)絡(luò)安全指數(shù)和網(wǎng)絡(luò)攻擊響應(yīng)情況計(jì)算當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)值，根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)值確定網(wǎng)絡(luò)維護(hù)頻率；

55、綜合處理模塊，被配置為根據(jù)所述設(shè)備狀態(tài)值和網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)值計(jì)算工控安全系統(tǒng)的綜合狀態(tài)值，根據(jù)所述綜合狀態(tài)值確定設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)定期同步維護(hù)頻率。

56、可以理解的是，本技術(shù)提供的工控安全系統(tǒng)用數(shù)據(jù)處理方法及系統(tǒng)具有相同的有益效果，在此不再贅述。